内容正文:
C.同时含有σ键、π键
D.同时存在极性键和非极性键
解析:(1)HFO是氟的含氧酸,因此它的分子结构与HClO相似,其结构式为H—O—F,从而可推出HFO的电子式。(2)物质A为H2O2,由反应过程中原子守恒可知还会生成HF气体。(3)H2O2分子中仅有单键,所以全为σ键,存在的化学键有H—O键和O—O键,即分别为极性键和非极性键。
答案:(1)
(2)HFO+H2O===HF↑+H2O2
(3)AD
第2课时 共价键键能与化学反应的反应热 共价晶体
[核心素养发展目标] 1.掌握共价键的键能及键长的概念及它们之间的关系,能用键能、键长说明简单分子的某些性质。2.掌握共价键的键能与化学反应过程中能量的变化关系。3.掌握共价晶体的概念、结构及物理性质特点。
学习任务一 共价键键能与化学反应的反应热
授课提示:对应学生用书第34页
1.键能、键长
(1)共价键的键能:在101 kPa、298 K条件下,1_mol气态AB分子生成气态A原子和B原子的过程中所吸收的能量,称为AB间共价键的键能。
(2)键长:形成共价键的两原子的原子核间的平均间距。
(3)当两个原子形成共价键时,原子轨道发生重叠,重叠程度越大,键长越短,键能越大。
2.键能与化学反应过程中的能量关系
(1)化学反应的实质是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。
(2)旧化学键断裂吸收能量,新化学键形成放出能量。
化学反应过程中,旧化学键断裂所吸收的总能量大于新化学键形成所放出的总能量时,反应为吸热反应,否则,反应为放热反应。反应热(ΔH)=反应物总键能-生成物总键能。
(3)反应物和生成物的化学键的强弱决定着化学反应过程中的能量变化。
问题1 碳碳双键的键能等于碳碳单键键能的2倍吗?
提示:碳碳双键中含有1个σ键和1个π键,由于π键原子轨道重叠程度小于σ键,则π键的稳定性弱于σ键,所以碳碳双键的键能小于碳碳单键键能的2倍。
问题2 Cl2、Br2、I2三种分子中哪一种键的键长最长,键能最小?
提示:原子半径大小顺序为I>Br>Cl,所以I—I键的键长最长,键能最小。
问题3 已知H—H、Cl—Cl、Br—Br、H—Cl及H—Br的键能分别为436.0 kJ·mol-1、242.7 kJ·mol-1、193.7 kJ·mol-1、431.8 kJ·mol-1、366.0 kJ·mol-1,1 mol H2分别跟1 mol Cl2、1 mol Br2(g)反应,分别生成2 mol HCl分子和2 mol HBr分子,哪一个反应释放的能量更多?如何用计算结果说明HCl分子和HBr分子哪个更容易发生热分解反应生成相应的单质?
提示:形成2 mol HCl释放能量:2×431.8 kJ-(436.0 kJ+242.7 kJ)=184.9 kJ;形成2 mol HBr释放能量:2×366.0 kJ-(436.0 kJ+193.7 kJ)=102.3 kJ;生成HCl释放的能量比生成HBr释放的能量多,因而生成的HCl更稳定,即HBr更容易发生热分解生成相应的单质。
1.键能的应用
(1)表示共价键的强弱。
键能越大,断开化学键时需要的能量越多,化学键越稳定。
(2)判断分子的稳定性。
结构相似的分子中,共价键的键能越大,分子越稳定。
(3)判断化学反应的能量变化。
2.键长的应用
(1)一般键长越短,键能越大,共价键越稳定,分子越稳定。
(2)键长的比较方法。
①根据原子半径比较,同类型的共价键,成键原子的原子半径越小,键长越短。
②根据共用电子对数比较,相同的两个原子间形成共价键时,单键键长>双键键长>三键键长。
3.共价键强弱的判断
(1)由键能判断:共价键的键能越大,共价键越牢固,破坏共价键消耗的能量越多。
(2)由键长判断:共价键的键长越短,共价键越牢固,破坏共价键消耗的能量越多。
1.下列事实不能用键能的大小来解释的是( )
A.氮元素的电负性较大,但N2的化学性质很稳定
B.稀有气体一般很难发生反应
C.HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱
D.F2比O2更容易与H2反应
解析:由于N2分子中存在三键,键能很大,破坏共价键需要很大的能量,所以N2的化学性质很稳定。稀有气体都为单原子分子,分子内部没有化学键。卤族元素从F到I原子半径逐渐增大,其氢化物中的键长逐渐变长,键能逐渐变小,所以稳定性逐渐减弱。由于H—F键的键能大于H—O键的键能,所以F2比O2更容易与H2反应。
答案:B
2.下列说法正确的是( )
A.在分子中,两个原子间的距离叫键长
B.非极性键的键能大于极性键的键能
C.键能越大,表示该分子越容易受热分解
D.H—Cl的键能为431.8 kJ·mol-1,H—I的键能为298.7 kJ·mol-1,这可说明HCl分子比HI分